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水环真空泵结构及原理

  水环真空泵是偏心安装在泵壳的多叶片转子。当它旋转时,它向泵壳喷射液体,形成与泵壳液环同心的液环,转子叶片形成容积周期性变化的旋转变容二极管真空泵。

  水环真空泵是一种真空泵,它通过偏压叶轮在泵室内的旋转运动来周期性地改变工作室的容积,从而实现抽吸。它的工作室由一个旋转的液环和一个叶轮组成。其结构和工作原理与液环压缩机相似。

  当工作液体是水时,它被称为水环真空泵。水环真空泵是一个粗真空泵。它能获得的极限真空为2000-4000帕,串联空气喷射器能达到270-670帕。

  当叶轮如图所示顺时针旋转时,水被叶轮甩来甩去。由于离心力的作用,水根据泵室的形状形成大致相等的厚度封闭圆环。水环下部的内表面正好与叶轮轮毂相切,而水环上部的内表面正好与叶片的尖端接触(事实上,叶片具有一定的插入深度)。此时,在叶轮轮毂和水环,之间形成一个新月形空间,该空间被叶轮分成几个具有相同数量叶片的小腔。如果以叶轮的下部为起点,则在叶轮旋转前,小腔的体积以180度由小变大,并与端面上的吸入口连通。这时,气体被吸入,在吸入结束时,小腔与吸入口隔离。当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,导致气体被压缩;当小腔与排气口连通时,气体从泵中排出。

  水环真空泵(简称水环泵)是一种粗糙的真空泵,可以获得2000-4000帕的极限真空和270-670帕的一系列大气喷射器。水环泵也可用作压缩机,称为水环压缩机,属于低压压缩机,其压力范围为1 ~ 2×105帕表压。


  水环泵最初是作为自吸泵使用的,后来逐渐用于许多工业部门,如石油、化学工业、机械、采矿、轻工业、医药和食品。在许多工业过程中,如真空过滤、真空引水、真空进料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气,水环泵被广泛使用。由于真空应用技术的快速发展,人们一直重视通过水环泵获取原始真空。由于水环泵中的气体压缩是等温的,易燃易爆气体可以去除,粉尘和含水气体也可以去除。因此,水环泵的应用日益增多。

  泵体充满适量的水作为工作流体。当叶轮按图中所示的方向顺时针旋转时,水被叶轮甩来甩去。由于离心力的作用,水根据泵室的形状形成大致相等的厚度封闭圆环。水环上部的内表面正好与叶轮轮毂相切,而水环下部的内表面正好与叶片的尖端接触(事实上,叶片具有一定的插入深度)。此时,在叶轮轮毂和水环,之间形成新月形空间,并且该空间被叶轮分成多个具有相等数量叶片的小腔。如果以叶轮的上部为起点,则在叶轮旋转前,小腔的体积以180度由小变大,并与端面上的吸入口连通。这时,气体被吸入,在吸入结束时,小腔与吸入口隔离。当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,导致气体被压缩;当小腔与排气口连通时,气体从泵中排出。

  总而言之,水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的,因此它属于变容式真空泵。

  1.水环真空泵的优点

       1)结构简单,制造精度要求低,易于加工。

  2)结构紧凑,泵转数高。一般情况下,它可以直接与电机连接,无需减速器。因此,利用小的结构尺寸,可以获得大的排气容积,并且占据的面积也小。

  3)压缩气体基本上是等温的,即压缩气体的工艺温度变化很小。

  4)由于泵腔内没有金属摩擦面,泵内不需要润滑,磨损非常小。旋转部件和固定部件之间的密封可以通过水封直接完成。

  5)吸力均匀,运行稳定可靠,操作简单,维护方便。水环真空泵的缺点1)低效率,通常约30%,优选高达50%。

  2.低真空度,这不仅是由于结构限制,更重要的是由于工作流体的饱和蒸汽压。由于水环泵中的气体压缩是等温的,易燃易爆气体可以被去除。由于没有排气阀和摩擦面,带有灰尘、可冷凝气体和气水混合物的气体可以被去除。尽管效率很低,但由于这些突出的特点,它仍然被广泛使用。




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